Projeto da UFG prevê delimitar áreas de operação e priorizar a comunicação de sensores e máquinas; proposta inclui testes iniciais em espaços próximos à universidade
Crédito da Imagem: Carlos Siqueira, Secom/UFG.
Delimitar uma área de circulação de máquinas, acompanhar a presença de pessoas e transmitir comandos para intervir em uma operação agrícola. Esses são alguns dos desafios que o HADES5G, projeto da Universidade Federal de Goiás (UFG) no âmbito do OpenRAN@Brasil, pretende investigar. A proposta combina redes 5G, geolocalização e gêmeos digitais para apoiar a colaboração entre humanos e robôs no campo.
A iniciativa foi desenvolvida no Centro de Excelência em Redes Inteligentes Sem Fio e Serviços Avançados (CERISE), da UFG, que mantém uma infraestrutura de pesquisa em redes 5G com arquitetura Open RAN e colaboração com a RNP.
Um dos recursos centrais da proposta é o geofencing, a delimitação de áreas por fronteiras virtuais, no qual um operador poderá definir, em uma representação digital do ambiente, regiões destinadas à circulação de máquinas, à presença de pessoas ou a atividades específicas, como irrigação e aplicação de defensivos agrícolas. Essas delimitações poderão ser alteradas conforme a necessidade da operação.
Para acompanhar o que acontece nesses espaços, o projeto prevê utilizar sensores de umidade do solo e do ar, temperatura e presença. Os dados alimentarão um gêmeo digital: uma representação virtual do ambiente físico, atualizada com informações coletadas em campo. A proposta é reunir, nesse ambiente, recursos de monitoramento e controle das operações.
A localização de pessoas e máquinas é outro componente necessário ao funcionamento do sistema. A equipe pretende combinar informações obtidas pela rede 5G e por sensores para identificar suas posições em relação às áreas delimitadas. Segundo o professor da Escola de Engenharia Elétrica, Mecânica e de Computação da Universidade Federal de Goiás (UFG), Flávio Geraldo Rocha, a opção pela combinação de dados decorre das limitações de utilizar cada recurso isoladamente.
A comunicação entre os dispositivos também faz parte do problema de pesquisa. Para o professor, uma situação decisiva ocorre quando é necessário intervir no ambiente: receber a informação de um sensor e devolver um comando a um equipamento exige uma resposta rápida. “O crítico é quando eu precisar fazer uma intervenção”, afirma.
Nesse contexto, o projeto prevê utilizar o fatiamento de rede, ou network slicing, para dar prioridade ao tráfego considerado crítico. O recurso permite gerenciar recursos de comunicação entre diferentes fatias da rede, conforme as necessidades dos serviços. No HADES5G, a equipe pretende desenvolver uma aplicação de controle, chamada xApp, voltada à priorização das mensagens de sensores e atuadores (dispositivos que executam ações sobre o ambiente).
O planejamento apresentado prevê uma primeira validação da prova de conceito em espaços próximos à equipe. Entre os locais indicados estão uma área do Campus Samambaia da UFG e a sede campestre do sindicato dos docentes da universidade. A diversidade de vegetação e relevo desses espaços deverá permitir a experimentação em diferentes condições.
Outra possibilidade é realizar testes na Embrapa Arroz e Feijão, em Santo Antônio de Goiás. Segundo Flávio Geraldo, a unidade registrou uma carta de interesse nos resultados do projeto após uma visita dos pesquisadores. Na apresentação, essa aproximação foi descrita como uma possibilidade de colaboração, ainda sem parceria consolidada para a execução dos testes.
A proposta contempla veículos terrestres e aéreos. O interesse da Embrapa em drones, relatado pelo professor, acrescenta desafios à pesquisa. Flávio Geraldo ressalta que a navegação autônoma de veículos terrestres já apresenta dificuldades e que a utilização de aeronaves envolve outras complexidades.
Os próximos passos do HADES5G preveem integrar o gêmeo digital aos recursos de geolocalização e desenvolver a aplicação que dará prioridade às comunicações críticas na rede.
Com os testes em campo, a equipe pretende avaliar o funcionamento da solução em operações agrícolas. A possibilidade de experimentação na Embrapa Arroz e Feijão abre uma perspectiva de aproximar o desenvolvimento tecnológico das demandas do setor, incluindo o uso de drones e o monitoramento de áreas compartilhadas por pessoas e máquinas.